[發明專利]一種水性雙組份電熱涂料的制備方法及其應用

有效

• 申請號: 202010368772.6
• 申請日: 2020-05-02
• 公開（公告）號: CN111849275B
• 公開（公告）日: 2021-09-28
• 發明（設計）人: 孫姜楠
• 申請（專利權）人: 寧波元盛合新材料科技有限公司
• 主分類號: C09D133/04
• 分類號: C09D133/04;C09D163/00;C09D175/04;C09D5/24;C09D5/32;C09D7/62;C09D7/61
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1.一種水性雙組份電熱涂料，其特征在于，包括以下質量份數的各組份：

水性高分子乳液10-50份；

水性固化劑5-20份；

導電材料1-48份；

光熱轉換增強劑1-5份；

分散劑1-10份；

流平劑0.1-5份；

消泡劑0.1-2份；

流變助劑1-5份；

助溶劑1-12份；

水18-35份；

所述水性高分子乳液為羥基丙烯酸乳液或水性環氧乳液；

所述水性固化劑為水可分散異氰酸酯固化劑、氨基樹脂和帶有活潑氫的水性環氧固化劑；

所述導電材料為導電炭黑、石墨、石墨烯和碳納米管的組合物；

所述光熱轉換增強劑的粒徑為5～50微米；所述光熱轉換增強劑的導熱率為2.0～4.5W/(m·K)；所述光熱轉換增強劑在900～2500nm的反射率＞25％；

所述分散劑為市面上易購得商品化的炭黑分散劑；

所述流平劑為有機硅類流平劑；

所述消泡劑為聚醚改性硅氧烷類；

所述助溶劑為異丙醇、丙二醇、丙二醇甲醚中的任意一種或兩種以上的組合；

所述水性雙組份電熱涂料的制備方法，包括以下步驟：

(一)光熱轉換增強劑的制備：

將氮化硼與氧化鎢混合，然后再采用干法研磨的方法，在5000轉/分鐘～7200轉/分鐘條件下，進行機械剝離，機械剝離24～36h后，制備得到復合粉體，然后將復合粉體加入到硝酸鐵溶液中，進行振蕩反應24～36h，通過吸附作用鐵離子吸附負載在復合粉體上，過濾后得到氮化硼復合粉體；然后把氮化硼復合粉體加入到硝酸鈰溶液中，通過吸附作用使鈰離子引入到氮化硼復合粉體中，吸附時間為24～48h，再通過離心過濾制備得到光熱轉換增強劑前驅體，前驅體再在250～300℃條件下氮氣保護煅燒6～8h后，并提高煅燒溫度到400～450℃，同時再在氧氣氣氛中煅燒2～3h，然后再自然冷卻制備得到光熱轉換增強劑；

所述氮化硼為多層結構，其片層粒徑為1.0～2.5微米，氮化硼與氧化鎢的質量比為1：0.5～1：0.75；所述硝酸鐵溶液的濃度為0.5～1.0mol/L，復合粉體在硝酸鐵中的質量濃度為10～25％；所述硝酸鈰溶液的濃度為0.5～1.0mol/L，氮化硼復合粉體在硝酸鈰溶液的質量濃度為5～10％；所述氮化硼復合粉體中鐵元素含量為5～7.5％；所述光熱轉換增強劑前驅體中鈰元素含量為5～10wt％；所述光熱轉換增強中鐵元素含量為3～5％，鈰元素含量為7～12wt％；

(二)水性導電材料分散液的制備：

將導電材料、光熱轉換增強劑、分散劑、消泡劑和助溶劑分散均勻后，加入到砂磨機中研磨2～8小時，研磨至粒徑在5μm以下，制備成水性導電材料分散液；

(三)水性導電高分子樹脂A組份的制備：

將所述水性導電材料分散液按照一定比例，加入到水性高分子乳液中，之后加入流平劑、流變助劑，攪拌分散1～8h，獲得水性導電高分子樹脂A組份；所述的水性導電高分子樹脂A組份中水性導電材料的質量分數為20～50％；

(四)水性導電固化劑B組份的制備：

將剩余的所述水性導電材料分散液按照一定比例，加入到水性固化劑中，攪拌分散1～8h，獲得水性導電固化劑B組份；

(五)水性雙組份電熱涂料的制備：

將A組份和B組份按照一定比例混合，制備得到水性雙組份電熱涂料；

所述的A組份和B組份的混合比例為1：1.15～1：3.0。